DE112015002403T5 - Kühlvorrichtung, Gasturbineninstallation mit selbiger und Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung - Google Patents

Kühlvorrichtung, Gasturbineninstallation mit selbiger und Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112015002403T5
DE112015002403T5 DE112015002403.4T DE112015002403T DE112015002403T5 DE 112015002403 T5 DE112015002403 T5 DE 112015002403T5 DE 112015002403 T DE112015002403 T DE 112015002403T DE 112015002403 T5 DE112015002403 T5 DE 112015002403T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
rotor
air
gas turbine
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112015002403.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumasa Takata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Publication of DE112015002403T5 publication Critical patent/DE112015002403T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F02C7/185—Cooling means for reducing the temperature of the cooling air or gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32—Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/48—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant
    • F02C9/50—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow
    • F02C9/52—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow by bleeding or by-passing the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
    • F23M5/085—Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002—Wall structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/005—Combined with pressure or heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/26—Controlling the air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/24—Rotors for turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/301—Cross-sectional characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/85—Starting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Abstract

Eine Kühlvorrichtung (60) ist mit einem Heißteil-Kühlsystem (70), das Luft zu einem Heißteil (41) einer Gasturbine (10) leitet, vorgesehen. Das Heißteil-Kühlsystem (70) umfasst einen Kompressor (77), der unabhängig von der Gasturbine (10) betrieben werden kann, und Luft in einem Gehäuse (16) der Gasturbine (10) extrahiert, um die Luft mit dem Kompressor (77) zu komprimieren und zum Heißteil (41) zu leiten. Die Kühlvorrichtung (60) ist ferner mit einem Rotor-Kühlsystem (80), das die Luft innerhalb des Gehäuses (16) vom Gehäuse (16) entnimmt und die Luft zu einem Turbinenrotor (51) leitet, und einem Verbindungssystem (90) vorgesehen, das die vom Kompressor (77) unter Druck gesetzte Luft zum Rotor-Kühlsystem (80) leitet, während eine Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine (10) unterbrochen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung einer Gasturbine, eine Gasturbineninstallation, die mit der Kühlvorrichtung ausgestattet ist und ein Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung. Diese Anmeldung beansprucht Priorität aufgrund der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-106265 , eingereicht in Japan am 22. Mai 2014, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
  • Stand der Technik
  • Eine Gasturbine umfasst einen Kompressor, der atmosphärische Luft komprimiert, um Druckluft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Kraftstoff in der Druckluft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine Turbine, die durch das Verbrennungsgas angetrieben wird. Der Kompressor umfasst einen Kompressorrotor, der um eine Achse rotiert, und ein Kompressorgehäuse, das den Kompressorrotor abdeckt, während es dem Kompressorrotor das Rotieren ermöglicht. Die Turbine umfasst einen Turbinenrotor, der um eine Achse rotiert, und ein Turbinengehäuse, das den Turbinenrotor abdeckt, während es dem Turbinenrotor das Rotieren ermöglicht.
  • Ein vorher festgelegter Abstandsraum (nachstehend wird dieser Abstandsraum als ein Spitzenabstandsraum bezeichnet) ist zwischen dem Außenende, in der Radialrichtung, einer Schaufel des Turbinenrotors und der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses erforderlich. Hinsichtlich der Turbineneffizienz ist es wünschenswert, den Spitzenabstandsraum soweit möglich zu minimieren.
  • Wenn im Übrigen die Gasturbine gestoppt wird, sinkt die Temperatur des Turbinenrotors, der im Turbinengehäuse angeordnet ist, langsamer als jene des Turbinengehäuses, die der Außenluft ausgesetzt ist. Nachdem die Gasturbine daher gestoppt wird, ist ein Wert der Verringerung der thermischen Ausdehnung, pro Zeiteinheit, des Turbinenrotors geringer als ein Wert der Verringerung der thermischen Ausdehnung, pro Zeiteinheit, des Turbinengehäuses. Wenn die Gasturbine folglich gestoppt wird, wird der Spitzenabstandsraum zeitweise verringert. Wenn die Gasturbine in diesem Zustand gestartet wird, wird die Position des Außenendes, in der Radialrichtung, der Schaufel aufgrund einer Fliehkraft, die auf den Turbinenrotor wirkt, zur äußeren Seite in radialer Richtung verschoben, was wiederum dazu führen kann, dass die Schaufel des Turbinenrotors mit der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses in Berührung kommen kann.
  • Folglich wird in der im folgenden Patentdokument 1 offenbarten Technologie, beim Start der Gasturbine, der Turbinenrotor durch unter Druck gesetzter Luft, die von einem Gasturbinengehäuse entnommen wird, unter Verwendung eines Gebläses und durch Zuführen der Luft in den Turbinenrotor gekühlt. In der in Patentdokument 1 offenbarten Technologie verhindert das Kühlen des Turbinenrotors auf die oben beschriebene Weise, um den Spitzenabstandsraum bei Beginn der Gasturbine zu vergrößern, dass die Schaufel des Turbinenrotors mit der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses in Berührung kommt.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. H11-050809 A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der in Patentdokument 1 offenbarten Technologie, entsteht ein Zeitunterschied zwischen dem Start der Kühlung und der Vergrößerung des Spitzenabstandsraums, was eine Spitzenberührung verursachen kann, obwohl der Turbinenrotor beim Start der Gasturbine gekühlt wird.
  • In Anbetracht des Vorstehenden ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen einer Technologie, die einen Spitzenabstandsraum beim Start einer Gasturbine sicherstellen kann.
  • Technische Lösung
  • Eine Kühlvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung, um die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu lösen, umfasst: ein Heißteil-Kühlsystem, das einen Kompressor umfasst, der unabhängig von einer Gasturbine betrieben werden kann, wobei das Heißteil-Kühlsystem konfiguriert ist, um Luft in einem Gehäuse der Gasturbine vom Gehäuse zu entnehmen, um die Luft mit dem Kompressor unter Druck zu setzen und die Luft zu einem Heißteil, das einen Teil der Gasturbine bildet und mit Verbrennungsgas in Berührung kommt, zu leiten; ein Rotor-Kühlsystem, das konfiguriert ist, um die Luft im Gehäuse vom Gehäuse zu entnehmen, und die Luft zu einem Rotor der Gasturbine zu leiten; und ein Verbindungssystem, das konfiguriert ist, um die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, zum Rotor-Kühlsystem zu leiten, während eine Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist.
  • Während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine kann die Kühlvorrichtung bewirken, dass das Heißteil-Kühlsystem das Heißteil mit der Luft kühlt, die vom Inneren des Gehäuses entnommen wurde. Während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine kann die Kühlvorrichtung ferner bewirken, dass das Rotor-Kühlsystem den Rotor mit der Luft kühlt, die vom Inneren des Gehäuses entnommen wurde. Sogar wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, kann die Kühlvorrichtung außerdem die Luft, die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, über das Verbindungssystem und das Rotor-Kühlsystem zum Rotor leiten. Folglich kann die Kühlvorrichtung den Rotor sogar dann kühlen, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist.
  • In der Kühlvorrichtung kann das Heißteil-Kühlsystem eine Heißteil-Kühlleitung beinhalten, die mit dem Kompressor bereitgestellt wird und die die Luft im Gehäuse vom Gehäuse entnimmt, und die Luft zum Heißteil leitet. Das Verbindungssystem kann eine Verbindungsleitung enthalten, die mit der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Heißteil als an einer Position, an der der Kompressor vorgesehen ist, verbunden ist und die die durch den Kompressor unter Druck gesetzte Luft zum Rotor-Kühlsystem leitet; ein Verbindungsregelventil, das an der Verbindungsleitung vorgesehen ist; und eine Steuervorrichtung, die das Verbindungsregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine schließt und das Verbindungsregelventil öffnet, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  • Da das Verbindungsregelventil in der Kühlvorrichtung an der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine geschlossen ist, strömt die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzte Luft nicht in die Verbindungsleitung und strömt vollständig in die Heißteil-Kühlleitung. Während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine kann die Kühlvorrichtung folglich die Luft, die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, effizient zum Heißteil leiten.
  • Ferner kann in der Kühlvorrichtung mit der Steuervorrichtung das Heißteil-Kühlsystem ein Heißteil-Kühlregelventil umfassen, das an der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Heißteil als an einer Position, an der die Verbindungsleitung mit der Heißteil-Kühlleitung verbunden ist, angeordnet ist. Die Steuervorrichtung kann das Heißteil-Kühlregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine öffnen und kann das Heißteil-Kühlregelventil schließen, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  • Da das Heißteil-Kühlregelventil in der Kühlvorrichtung geschlossen ist, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, strömt die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzte Luft nicht in Richtung des Heißteil-Seite der Heißteil-Kühlleitung, sondern strömt vollständig in die Verbindungsleitung. Wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine folglich unterbrochen ist, kann die Kühlvorrichtung die Luft, die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, über das Verbindungssystem effizient zum Rotor-Kühlsystem leiten.
  • In jeder der oben beschriebenen Kühlvorrichtungen mit der Steuervorrichtung kann das Rotor-Kühlsystem Folgendes umfassen: eine Rotor-Kühlleitung, die die Luft im Gehäuse vom Gehäuse entnimmt und die Luft zum Rotor der Gasturbine leitet; und ein Rotor-Kühlsteuerventil, das in der Rotor-Kühlleitung vorgesehen ist. Die Verbindungsleitung kann mit der Rotor-Kühlleitung an einer Position näher am Rotor als an einer Position, an der das Rotor-Kühlregelventil angeordnet ist, verbunden werden. Die Steuervorrichtung kann das Rotor-Kühlregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine öffnen und kann das Rotor-Kühlregelventil schließen, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  • Wenn in der Kühlvorrichtung die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine folglich unterbrochen ist, strömt die Luft, die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, über die Verbindungsleitung in die Rotor-Kühlleitung. Da in der Kühlvorrichtung das Rotor-Kühlsteuerventil, das in der Rotor-Kühlleitung an einer Position näher am Gehäuse als an einer Position, an der die Rotor-Kühlleitung vorgesehen ist, mit der Verbindungsleitung verbunden ist, geschlossen ist, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, strömt die Luft, die von der Verbindungsleitung in die Rotor-Kühlleitung strömt, nicht in Richtung des Gehäuses, sondern strömt vollständig in Richtung des Rotors. Während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine folglich unterbrochen ist, kann die Kühlvorrichtung die Luft, die vom Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, effizient zum Rotor leiten.
  • In jeder der oben beschriebenen Kühlvorrichtungen mit der Steuervorrichtung, kann die Steuervorrichtung bewirken, dass der Kompressor zumindest zeitweise während eines notwendigen Kühlzeitraums, der startet, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen wird, und zu einer vorher festgelegten Zeit endet, angetrieben wird. Wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine nicht während des notwendigen Kühlzeitraums wiederaufgenommen wird, kann die Steuervorrichtung bewirken, dass der Kompressor nach Ablauf des notwendigen Kühlzeitraums stoppt.
  • Da die Antriebszeit des Kompressors in der Kühlvorrichtung eingeschränkt werden kann, kann der Energieverbrauch für den Antrieb des Kompressors unterdrückt werden.
  • In jeder der oben beschriebenen Kühlvorrichtungen mit der Steuervorrichtung kann das Heißteil-Kühlsystem Folgendes umfassen: eine Lufteinlassleitung, die mit der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Gehäuse als die Position, an der der Kompressor vorgesehen ist, verbunden ist und die atmosphärische Luft aufnimmt; einen Filter, der Fremdstoffe aus der atmosphärischen Luft, die durch die Lufteinlassleitung strömt, entfernt; und ein Lufteinlassregelventil, das an der Lufteinlassleitung an einer Position, näher an einer Verbindungsposition einer Lufteinlassleitung mit der Heißteil-Kühlleitung als der Filter vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung kann das Lufteinlassregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine schließen und kann das Lufteinlassregelventil öffnen, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  • Während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine in der Kühlvorrichtung unterbrochen ist, kann die atmosphärische Luft, die eine geringere Temperatur als die Luft im Gehäuse aufweist, in das Heißteil-Kühlsystem aufgenommen werden, und nachdem die Luft durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, kann die Luft dem Rotor zugeführt werden. Folglich kann die Kühlvorrichtung den Rotor effizient kühlen, während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist.
  • Eine Gasturbineninstallation gemäß einem Aspekt der Erfindung zum Lösen des oben beschriebenen Problems umfasst jede der oben beschriebenen Kühlvorrichtungen und die Gasturbine.
  • Ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung, um die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu lösen, ist eine Methode zum Betrieb einer Kühlvorrichtung inklusive: ein Heißteil-Kühlsystem, das einen Kompressor umfasst, der unabhängig von einer Gasturbine betrieben werden kann, und das Luft in einem Gehäuse der Gasturbine vom Gehäuse entnimmt, um die Luft mit dem Kompressor unter Druck zu setzen und die Luft zu einem Heißteil, das einen Teil der Gasturbine bildet und mit Verbrennungsgas in Berührung kommt, zu leiten; und ein Rotor-Kühlsystem, das die Luft im Gehäuse vom Gehäuse entnimmt und die Luft einem Rotor der Gasturbine zuführt. Das Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung umfasst: einen Heißteil-Kühlschritt zum Kühlen des Heißteils, indem der Kompressor während einer Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine angetrieben wird und Luft vom Heißteil-Kühlsystem zum Heißteil geleitet wird; einen ersten Rotor-Kühlschritt zum Kühlen des Rotors, indem Luft vom Rotor-Kühlsystem zum Rotor während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine geleitet wird; und einen zweiten Rotor-Kühlschritt zum Kühlen des Rotors, indem der Kompressor angetrieben wird, während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, und die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, über das Rotor-Kühlsystem zum Rotor geleitet wird.
  • Beim Betriebsverfahren kann während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine das Heißteil durch das Heißteil-Kühlsystem mit der Luft, die vom Inneren des Gehäuses entnommen wird, gekühlt werden. Ferner kann im Betriebsverfahren während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine, der Rotor mit der Luft, die vom Inneren des Gehäuses entnommen wird, als Folge der Ausführung des ersten Rotor-Kühlschritts des Rotor-Kühlsystems gekühlt werden. Im Betriebsverfahren kann ferner sogar dann, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, die Luft, die durch den Kompressor des Heißteil-Kühlsystems unter Druck gesetzt wird, über das Rotor-Kühlsystem zum Rotor geleitet werden, indem der zweite Rotor-Kühlschritt ausgeführt wird. Im Betriebsverfahren kann der Rotor folglich, sogar dann, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, gekühlt werden.
  • Im Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung kann hier im zweiten Rotor-Kühlschritt die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, vorangetrieben werden, um in das Rotor-Kühlsystem zu strömen, und es kann verhindert werden, dass die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, in das Heißteil strömt.
  • Ferner kann in jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung im zweiten Rotor-Kühlschritt verhindert werden, dass die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, und in das Rotor-Kühlsystem strömt, in Richtung des Gehäuses im Rotor-Kühlsystem strömt, und sie kann vorangetrieben werden, um in Richtung des Rotors im Rotor-Kühlsystem zu strömen.
  • Ferner kann in jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung im Heißteil-Kühlschritt verhindert werden, dass die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, in das Rotor-Kühlsystem strömt, und die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, kann vorangetrieben werden, um in das Heißteil zu strömen.
  • Ferner kann in jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung der zweite Rotor-Kühlschritt ausgeführt werden, indem der Kompressor zumindest zeitweise während eines notwendigen Kühlzeitraums, der beginnt, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen wird, und zu einer vorher festgelegten Zeit endet, angetrieben wird. Wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine während des notwendigen Kühlzeitraums wiederaufgenommen wird, können der Heißteil-Kühlschritt und der erste Rotor-Kühlschritt ausgeführt werden, nachdem der zweite Rotor-Kühlschritt beendet ist. Wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine nicht während des notwendigen Kühlzeitraums wiederaufgenommen wird, kann der zweite Rotor-Kühlschritt beendet werden, indem der Kompressor nach Ablauf des notwendigen Kühlzeitraums gestoppt wird.
  • In jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung kann im zweiten Rotor-Kühlschritt atmosphärische Luft durch den Kompressor im Heißteil-Kühlsystem aufgenommen werden und die atmosphärische Luft kann dem Rotor über das Rotor-Kühlsystem zugeführt werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann ein Spitzenabstandsraum beim Start der Gasturbine gesichert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine gesamte seitliche Schnittansicht von Hauptabschnitten einer Gasturbine einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht der Hauptabschnitte der Gasturbine der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Erläuterungsschema, das eine Konfiguration einer Kühlvorrichtung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Verbrennungsauskleidung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, vorgenommen entlang einer Linie V-V von 4.
  • 6 ist eine perspektivische Schnittansicht von Hauptabschnitten der Verbrennungsauskleidung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist ein Zeitablaufdiagramm von unterschiedlichen Kühlschritten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Erläuterungsschema, das eine Konfiguration einer Kühlvorrichtung eines ersten abgeänderten Beispiels der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 9 ist ein Erläuterungsschema, das eine Konfiguration einer Kühlvorrichtung eines zweiten abgeänderten Beispiels der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Eine Ausführungsform einer Gasturbineninstallation gemäß der vorliegenden Erfindung und abgeänderte Beispiele der Ausführungsform werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Ausführungsform
  • Eine Ausführungsform einer Gasturbineninstallation gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Gasturbineninstallation der vorliegenden Ausführungsform eine Gasturbine 10 und eine Kühlvorrichtung 60, die einige Bestandteile der Gasturbine 10 kühlt.
  • Die Gasturbine 10 umfasst einen Kompressor 20, der Luft komprimiert, eine Brennkammer 30, die Kraftstoff in der vom Kompressor 20 komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine Turbine 50, die durch das Verbrennungsgas angetrieben wird.
  • Wie in 2 dargestellt, umfasst der Kompressor 20 einen Kompressorrotor 21, der um eine Achse Ar rotiert, ein Kompressorgehäuse 25, das den Kompressorrotor 21 abdeckt, während es dem Kompressorrotor 21 das Rotieren ermöglicht, und eine Mehrzahl von Flügelstufen 26. Beachten Sie, dass in der nachstehenden Beschreibung eine Richtung, in der die Achse Ar verläuft, als eine Axialrichtung Da bezeichnet wird, eine Kompressorseite in der Axialrichtung Da wird als eine stromaufwärtige Seite bezeichnet und eine Turbinenseite wird als eine stromabwärtige Seite bezeichnet. Ferner wird eine umfängliche Richtung rund um die Achse Ar einfach als eine Umfangsrichtung Dc bezeichnet, und eine senkrechte Richtung in Bezug auf die Achse Ar wird als eine Radialrichtung Dr bezeichnet. Der Kompressorrotor 21 umfasst eine Rotorwelle 22, die in der Axialrichtung Da entlang der Achse Ar verläuft und eine Mehrzahl von Schaufelstufen 23, die an die Rotorwelle 22 angebracht sind. Die Mehrzahl von Schaufelstufen 23 sind Seite an Seite in der Axialrichtung Da angeordnet. Jede der Schaufelstufen 23 besteht aus einer Mehrzahl von Schaufeln 23a, die Seite an Seite in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind. Die Flügelstufe 26 ist auf der stromabwärtigen Seite von jeder der Mehrzahl von Schaufelstufen 23 angeordnet. Jede der Flügelstufen 26 ist innerhalb des Kompressorgehäuses 25 vorgesehen. Jede der Flügelstufen 26 besteht aus einer Mehrzahl von Flügeln 26a, die Seite an Seite in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind. Ein Ringraum, der zwischen der Außenumfangsseite der Rotorwelle 22 in der Radialrichtung und der Innenumfangsseite des Kompressorgehäuses 25 in der Radialrichtung definiert ist, bildet in einem Bereich, in dem die Schaufeln 26a und die Flügeln 23a in der Axialrichtung Da angeordnet sind, einen Luftverdichtungs-Strömungskanal 29, in dem Luft komprimiert wird, während sie dadurch strömt.
  • Die Turbine 50 umfasst einen Turbinenrotor 51, der um die Achse Ar rotiert, ein Turbinengehäuse 55, das den Turbinenrotor 51 abdeckt, während es dem Turbinenrotor 51 das Rotieren ermöglicht, und eine Mehrzahl von Flügelstufen 56. Der Turbinenrotor 51 umfasst eine Rotorwelle 52, die in der Axialrichtung Da entlang der Achse Ar verläuft und eine Mehrzahl von Schaufelstufen 53, die an die Rotorwelle 52 angebracht sind. Die Mehrzahl von Schaufelstufen 53 sind Seite an Seite in der Axialrichtung Da angeordnet. Jede der Schaufelstufen 53 besteht aus einer Mehrzahl von Schaufeln 53a, die Seite an Seite in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind. Die Flügelstufe 56 ist auf der stromaufwärtigen Seite von jeder der Mehrzahl von Schaufelstufen 53 angeordnet. Jede der Flügelstufen 56 ist innerhalb des Turbinengehäuses 55 vorgesehen. Jede der Flügelstufen 56 besteht aus einer Mehrzahl von Flügeln 56a, die Seite an Seite in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind. Das Turbinengehäuse 55 umfasst einen zylindrischen Turbinengehäuse-Hauptkörper 55a, der eine Außenhülle des Turbinengehäuses 55 bildet, und eine Mehrzahl von Ringsegmenten 55b, die im Turbinengehäuse 55 befestigt sind. Jedes der Mehrzahl von Ringsegmenten 55b ist an einer Position zwischen der Mehrzahl von Flügelstufen 56 angeordnet. Folglich ist die Schaufelstufe 53 auf der Innenseite von jedem der Ringsegmente 55b in der Radialrichtung angeordnet. Ein Ringraum, der zwischen der Außenumfangsseite der Rotorwelle 52 und der Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 55 definiert ist, bildet in einem Bereich, in dem die Schaufeln 56a und die Flügeln 53a in der Axialrichtung Da angeordnet sind, einen Verbrennungsgas-Strömungskanal 59, durch den Verbrennungsgas G von der Brennkammer 30 strömt. In der Rotorwelle 52 ist ein Kühlluft-Strömungskanal 52p gebildet, durch den Kühlluft strömt. Ferner wird in jeder der Schaufeln 53a ein Kühlluft-Strömungskanal 53p gebildet, der mit dem Kühlluft-Strömungskanal 52p der Rotorwelle 52 in Verbindung steht. Ein Ende des Kühlluft-Strömungskanals 53p, der in der Schaufel 53a gebildet ist, ist an einer Fläche der Schaufel 53a offen. Insbesondere steht der Kühlluft-Strömungskanal 53p, der in der Schaufel 53a gebildet ist, mit dem Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 in Verbindung.
  • Der Kompressorrotor 21 und der Turbinenrotor 51 sind auf derselben Achse Ar positioniert und sind miteinander verbunden, um einen Gasturbinenrotor 11 zu bilden. Ein Rotor eines Generators (nicht dargestellt) ist beispielsweise mit diesem Gasturbinenrotor 11 verbunden. Ferner sind das Kompressorgehäuse 25 und das Turbinengehäuse 55 miteinander verbunden, um ein Gasturbinengehäuse 15 zu bilden. Der Luftverdichtungs-Strömungskanal 29 und der Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 sind in der Axialrichtung Da voneinander getrennt. Im Gasturbinengehäuse 15 ist ein Zwischengehäuse 16 zwischen dem Luftverdichtungs-Strömungskanal 29 und dem Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 in der Axialrichtung Da gebildet. Die Brennkammer 30 ist an das Zwischengehäuse 16 angebracht.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt, umfasst die Brennkammer 30 eine Verbrennungsauskleidung (oder ein Übergangsstück) 41, durch die das Hochtemperatur-, Hochdruckverbrennungsgas G in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 der Turbine 50 strömt, und eine Kraftstoffversorgungseinheit 31, die Kraftstoff und Druckluft in die Verbrennungsauskleidung 41 zuführt. Die Kraftstoffversorgungseinheit 31 umfasst eine Mehrzahl von Düsen 32, die den Kraftstoff in die Verbrennungsauskleidung 41 einspritzen. Eine Kraftstoffleitung 34 ist mit jeder der Düsen 32 verbunden. Die Kraftstoffleitung 34 ist mit einem Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 vorgesehen, das eine Strömungsgeschwindigkeit des zur Mehrzahl von Düsen 32 gespeisten Kraftstoffs regelt. Die Brennkammer 30 umfasst ferner einen Kühlluftverteiler 46, der näher am Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 der Turbine 50 positioniert ist und am Außenumfang der Verbrennungsauskleidung 41 angebracht ist. Der Kühlluftverteiler 46 und der Außenumfang des Verbrennungszylinders 41 definieren einen Freiraum dazwischen, wodurch die Kühlluft darin angesammelt werden kann.
  • Wie in 4 bis 6 dargestellt, besteht die Verbrennungsauskleidung 41 aus einer Außenumfangswandplatte 41o und einer Innenumfangswandplatte 41i. Die Außenumfangswandplatte 41o und die Innenumfangswandplatte 41i sind durch Löten und dergleichen miteinander verbunden. In einer der Außenumfangswandplatten 41o und der Innenumfangswandplatten 41i sind eine Mehrzahl von Rillen 42 gebildet, wovon jede in der Richtung, weg von der Außenwandplatte, vertieft und in der Richtung, in der die Mittelachse der Verbrennungsauskleidung 41 verläuft, länglich ist. Freiräume zwischen den Innenflächen der Rillen 42 und der Fläche der Außenwandplatte bilden Kühlluft-Strömungskanäle 43, durch die die Kühlluft strömt. In Abschnitten der Außenumfangsplatte 41o, wo der Kühlluftverteiler 46 vorgesehen ist, sind eine Mehrzahl von Einlassöffnungen 44 gebildet, die in einen Freiraum in den Kühlluftverteiler 46 von den Kühlluft-Strömungskanälen 43 eindringen. Ferner sind in einem Bereich der Außenumfangsplatte 41o, die sich auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlluftverteilers 46 befindet, eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 45 über den gesamten Umfang des Bereichs gebildet. Die Mehrzahl von Auslassöffnungen 45 dringen von den Kühlluft-Strömungskanälen 43 zur Innenseite des Zwischengehäuses 16 ein, das die Außenseite der Verbrennungsauskleidung 41 ist. Beachten Sie, dass die hier erwähnte stromaufwärtige Seite die stromaufwärtige Seite der Brennkammer 30 ist, nämlich eine Seite, auf der die Kraftstoffversorgungseinheit 31 in Bezug auf die Verbrennungsauskleidung 41 positioniert ist.
  • Der Kompressor 20 saugt Außenluft an und komprimiert die Luft, wenn die Luft durch den Luftverdichtungs-Strömungskanal 29 strömt. Die Luft, die komprimiert wird, nämlich die Druckluft, strömt vom Luftverdichtungs-Strömungskanal 29 des Kompressors 20 in das Zwischengehäuse 16. Die Druckluft wird in die Verbrennungsauskleidung 41 über die Kraftstoffversorgungseinheit 31 der Brennkammer 30 geleitet. Kraftstoff wird von der Mehrzahl von Düsen 32 der Kraftstoffversorgungseinheit 31 in die Verbrennungsauskleidung 41 eingespritzt. Der Kraftstoff wird in der Druckluft in der Verbrennungsauskleidung 41 verbrannt. Das Verbrennungsgas G wird als Folge dieser Verbrennung erzeugt, und dieses Verbrennungsgas G strömt von der Verbrennungsauskleidung 41 in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 der Turbine 50. Der Turbinenrotor 51 rotiert dadurch, dass das Verbrennungsgas G durch den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 geleitet wird.
  • Wie oben beschrieben, sind von den Bestandteilen der Gasturbine 10, die Verbrennungsauskleidung 41, die Schaufeln 53a, die Flügeln 56a, die Ringsegmente 55b und dergleichen alle mit dem Hochtemperaturverbrennungsgas G in Berührung. Folglich bilden die Verbrennungsauskleidung 41, die Schaufeln 53a, die Flügeln 56a, die Ringsegmente 55b und dergleichen Heißteile.
  • Wie in 3 dargestellt, umfasst die Kühlvorrichtung 60 ein Heißteil-Kühlsystem 70, das die Luft im Zwischengehäuse 16 vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnimmt, kühlt und die Luft dann unter Druck setzt und die Luft zur Verbrennungsauskleidung 41 leitet, ein Rotor-Kühlsystem 80, das die Luft im Zwischengehäuse 16 vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnimmt, die Luft kühlt und die Luft dann zur Rotorwelle 52 des Turbinenrotors 51 leitet, und ein Verbindungssystem 90, das die Luft im Heißteil-Kühlsystem 70 zum Rotor-Kühlsystem 80 leitet.
  • Das Heißteil-Kühlsystem 70 umfasst eine Heißteil-Kühlleitung 71, die die Druckluft im Zwischengehäuse 16 vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnimmt und die Luft zum Kühlluftverteiler 46, der auf der Verbrennungsauskleidung 41 angeordnet ist, leitet. Ferner umfasst das Heißteil-Kühlsystem 70 einen Kühler A 76, einen Zusatzkompressor 77 und ein Heißteil-Kühlregelventil 78, die alle in der Heißteil-Kühlleitung 71 angeordnet sind.
  • Der Kühler A 76 kann jede Art von Kühler sein, solange der Kühler die Druckluft, die vom Zwischengehäuse 16 entnommen wird, kühlen kann. Insbesondere kann der Kühler A 76 ein Wasser-kühlender Typ sein, der die Druckluft unter Verwendung eines Kühlmittels, wie beispielsweise Wasser, kühlt, oder ein Luft-kühlender Typ, der die Druckluft durch die Versorgung von Luft zu einer Leitung, durch die Druckluft strömt, kühlt, wobei zum Beispiel ein Gebläse oder dergleichen verwendet wird. Der Zusatzkompressor 77 beaufschlagt die Druckluft, die vom Zwischengehäuse 16 entnommen wurde, mit Druck. Dieser Zusatzkompressor 77 kann unabhängig von der Gasturbine 10 betrieben werden. Folglich kann der Zusatzkompressor 77 sogar dann arbeiten, wenn die Gasturbine 10 ausgeschaltet ist.
  • Die Heißteil-Kühlleitung 71 umfasst eine Gehäuse-zu-Kühler A-Leitung 72, die das Zwischengehäuse 16 und den Kühler A 76 verbindet, eine Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73, die den Kühler A 76 und eine Saugöffnung des Zusatzkompressors 77 verbindet, eine Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74, die eine Auslassöffnung des Zusatzkompressors 77 und das Zwischengehäuse 16 verbindet, und eine im-Gehäuse A-Leitung 75, die die Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 und den Kühlluftverteiler 46, der auf der Verbrennungsauskleidung 41 vorgesehen ist, verbindet. Das Heißteil-Kühlregelventil 78 ist an der Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 angeordnet. Die Druckluft im Zwischengehäuse 16 kann durch die Gehäuse-zu-Kühler A-Leitung 72, die Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73, die Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 und die im-Gehäuse A-Leitung 75 in den Kühlluftverteiler 46 strömen.
  • Das Rotor-Kühlsystem 80 umfasst eine Rotor-Kühlleitung 81, die die Druckluft im Zwischengehäuse 16 vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnimmt und die Luft zur Rotorwelle 52 der Turbine 50 leitet. Ferner umfasst das Rotor-Kühlsystem 80 einen Kühler B 86, der in der Rotor-Kühlleitung 81 vorgesehen ist, einen Trägheitsfilter 87 und ein Rotor-Kühlregelventil 88.
  • Wie der Kühler A 76 kann der Kühler B 86 jede Art von Kühler sein, solange der Kühler die Druckluft, die vom Zwischengehäuse 16 entnommen wird, kühlt, und er kann beispielsweise der Wasser-kühlende Typ sein oder der Luft-kühlende Typ sein. Ein gekrümmter Strömungskanal wird im Trägheitsfilter 87 gebildet. Der Trägheitsfilter 87 hat einen Abschnitt, der konfiguriert ist, um Fremdstoffe in der Luft, die durch Trägheit gerade ausströmen, aufzunehmen. Beachten Sie, dass ein Filter, der hier verwendet wird, nicht notwendigerweise ein solcher Trägheitsfilter sein muss. Ferner erfordert das Rotor-Kühlsystem 80 nicht notwendigerweise den Filter und es kann auf den Filter verzichtet werden.
  • Die Rotor-Kühlleitung 81 umfasst eine Gehäuse-zu-Kühler B-Leitung 82, die das Zwischengehäuse 16 und den Kühler B 86 verbindet, eine Kühler B-zu-Filter-Leitung 83, die den Kühler B 86 und den Trägheitsfilter 87 verbindet, eine Filter-zu-Gehäuse-Leitung 84, die den Trägheitsfilter 87 und das Zwischengehäuse 16 verbindet, und eine im-Gehäuse B-Leitung 85, die die Filter-zu-Gehäuse-Leitung 84 und die Rotorwelle 52 der Turbine 50 verbindet. Das Rotor-Kühlregelventil 88 ist an einer Gehäuse-zu-Kühler-Leitung angeordnet. Die im-Gehäuse B-Leitung 85 ist mit dem oben beschriebenen Kühlluft-Strömungskanal 52p, der in der Rotorwelle 52 der Turbine 50 gebildet wird, verbunden.
  • Das Verbindungssystem 90 umfasst eine Verbindungsleitung 91, die die Luft in der Heißteil-Kühlleitung 71 in die Rotor-Kühlleitung 81 leitet, und ein Verbindungsregelventil 98, das an der Verbindungsleitung 91 angeordnet ist. Ein Ende der Verbindungsleitung 91 ist mit einer Position zwischen dem Zusatzkompressor 77, der in der Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 angeordnet ist, und dem Heißteil-Kühlregelventil 78 verbunden. Ferner ist das andere Ende der Verbindungsleitung 91 mit der Kühler B-zu-Filter-Leitung 83 verbunden. Das Verbindungssystem 90 umfasst ferner eine Steuervorrichtung 100, die einen Betrieb des Verbindungsregelventils 98 steuert.
  • Die Steuervorrichtung 100 umfasst eine Hauptsteuereinheit 101, in die Ladebefehle von außen, Signale von unterschiedlichen Sensoren und dergleichen eingehen, eine Kraftstoffsteuereinheit 102, die ein Anheben des Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventils 35 in Entsprechung mit einer Anweisung von der Hauptsteuereinheit 101 steuert, eine Kompressorsteuereinheit 104, die einen Betrieb des Zusatzkompressors 77 steuert, und eine Ventilsteuereinheit 105, die einen Betrieb von jedem der Regelventile 78, 88 und 98 der Kühlvorrichtung 60 steuert. Die Ventilsteuereinheit 105 dieser Steuervorrichtung 100 steuert nicht nur den Betrieb des oben beschriebenen Verbindungsregelventils 98, sondern auch die Betriebe des Heißteil-Kühlregelventils 78 und des Rotor-Kühlregelventils 88. Die Ventilsteuereinheit 105 und die Kompressorsteuereinheit 104 bilden die Steuervorrichtung 103 von der Antriebseinheit (jedes der Regelventile und der Zusatzkompressor 77), die in der Kühlvorrichtung 60 angeordnet ist.
  • Nun wird ein Betrieb der oben beschriebenen Gasturbineninstallation beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, komprimiert der Kompressor 20 während des Betriebs der Gasturbine 10 die Luft, um Druckluft zu erzeugen.
  • Die Hauptsteuereinheit 101 der Steuervorrichtung 100 bestimmt eine Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs, der zur Mehrzahl von Düsen 32 der Kraftstoffversorgungseinheit 31 in Entsprechung mit den Ladebefehlen oder den Signalen von den unterschiedlichen Sensoren geleitet wird. Die Kraftstoffsteuereinheit 102 bestimmt einen Ventilhub des Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventils 35 in Entsprechung mit der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs, die durch die Hauptsteuereinheit 101 bestimmt wird, und übermittelt ein Signal, das den Ventilhub zum Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 anzeigt. Das Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 wird in Entsprechung mit diesem Signal angetrieben, und wird auf den Ventilhub, der vom Signal angegeben wird, eingestellt. Folglich wird der Kraftstoff zur Mehrzahl von Düsen 32 mit einer Strömungsgeschwindigkeit geleitet, die von der Hauptsteuereinheit 101 bestimmt wird.
  • Die Druckluft, die vom Kompressor 20 erzeugt wird, strömt über das Innere des Zwischengehäuses 16 in die Brennkammer 30. Die Kraftstoffversorgungseinheit 31 der Brennkammer 30 leitet die Druckluft in die Verbrennungsauskleidung 41. Ferner spritzen die Mehrzahl von Düsen 32 der Kraftstoffversorgungseinheit 31 den Kraftstoff, der über das Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 geleitet wird, in die Verbrennungsauskleidung 41 ein. Der Kraftstoff wird in der Druckluft in der Verbrennungsauskleidung 41 verbrannt. Diese Verbrennung erzeugt das Verbrennungsgas G und dieses Verbrennungsgas G strömt von der Verbrennungsauskleidung 41 in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 der Turbine 50. Der Turbinenrotor 51 rotiert dadurch, dass dieses Verbrennungsgas G durch den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 geleitet wird.
  • Beim Betrieb dieser Gasturbine 10, ist das Heißteil-Kühlregelventil 78 des Heißteil-Kühlsystems 70 in Entsprechung mit der Anweisung von der Ventilsteuereinheit 105 geöffnet, und das Verbindungsregelventil 98 des Verbindungssystems 90 ist in Entsprechung mit der Anweisung von der Ventilsteuereinheit 105 geschlossen. Beim Betrieb dieser Gasturbine 10 wird der Zusatzkompressor 77 des Heißteil-Kühlsystems 70 in Entsprechung mit der Anweisung von der Kompressorsteuereinheit 104 angetrieben. Folglich wird ein Teil der Druckluft im Zwischengehäuse 16 entnommen, dann bewirkt, dass sie in den Kühler A 76 durch die Gehäuse-zu-Kühler A-Leitung 72 des Heißteil-Kühlsystems 70 strömt und im Kühler A 76 gekühlt wird. Die Druckluft, die gekühlt wurde, strömt durch die kühlere A-zu-Kompressor-Leitung 73 als Kühlluft in den Zusatzkompressor 77 und wird weiter im Zusatzkompressor 77 mit Druck beaufschlagt. Die Kühlluft strömt in den Kühlluftverteiler 46 der Brennkammer 30 durch die Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 und die im-Gehäuse A-Leitung 75.
  • Wie in 6 dargestellt, strömt Kühlluft CA, die durch den Kühlluftverteiler 46 strömte, durch den Kühlluft-Strömungskanal 43 der Verbrennungsauskleidung 41 durch die Einlassöffnungen 44 der Verbrennungsauskleidung 41 und kehrt zum Inneren des Zwischengehäuses 16 durch die Auslassöffnungen 45 der Verbrennungsauskleidung 41 zurück. Die Kühlluft CA, welche die im Kühler A 76 gekühlte Druckluft ist, tauscht Wärme mit der Verbrennungsauskleidung 41, um die Verbrennungsauskleidung 41 beim Durchströmen durch den Kühlluft-Strömungskanal 43 der Verbrennungsauskleidung 41 zu kühlen.
  • Wie oben beschrieben, wird die Druckluft, die die Verbrennungsauskleidung 41 kühlt, vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnommen, durch den Zusatzkompressor 77 mit Druck beaufschlagt, und kehrt dann zum Inneren des Zwischengehäuses 16 durch den Kühlluft-Strömungskanal 43 der Verbrennungsauskleidung 41 zurück.
  • Beim Betrieb der Gasturbine 10 wird das Rotor-Kühlregelventil 88 des Rotor-Kühlsystems 80 in Entsprechung mit der Anweisung von der Ventilsteuereinheit 105 offen. Folglich wird ein Teil der Druckluft im Zwischengehäuse 16 entnommen, dann bewirkt, dass sie in den Kühler B 86 durch die Gehäuse-zu-Kühler B-Leitung 82 des Rotor-Kühlsystems 80 strömt und im Kühler B 86 gekühlt wird. Die gekühlte Druckluft strömt als Kühlluft durch die Kühler B-zu-Filter-Leitung 83 in den Trägheitsfilter 87 und Fremdstoffe werden im Trägheitsfilter 87 entfernt. Diese Kühlluft strömt durch die Filter-zu-Gehäuse-Leitung 84 und die im-Gehäuse B-Leitung 85 in den Kühlluft-Strömungskanal 52p, der in der Rotorwelle 52 des Turbinenrotors 51 gebildet wird. Die Kühlluft tauscht Wärme mit der Rotorwelle 52 aus, um die Rotorwelle 52 beim Durchströmen durch den Kühlluft-Strömungskanal 52p der Rotorwelle 52 zu kühlen. Ferner strömt die Kühlluft in den Kühlluft-Strömungskanal 53p, der in jeder der Mehrzahl von Schaufeln 53a des Turbinenrotors 51 gebildet wird. Die Kühlluft tauscht Wärme mit der Schaufel 53a aus, um die Schaufel 53a beim Durchströmen durch den Kühlluft-Strömungskanal 53p der Schaufel 53a zu kühlen. Die Kühlluft, die die Schaufel 53a gekühlt hat, strömt in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 vom Kühlluft-Strömungskanal 53p und wird in das Verbrennungsgas G gemischt.
  • Wie oben beschrieben, wird beim Betrieb der Gasturbine, bei dem der Kraftstoff zur Gasturbine 10 geleitet wird, wie in 7 dargestellt, die Verbrennungsauskleidung 41, die ein Heißteil ist, als eine Folge dessen gekühlt, dass die Kühlluft vom Heißteil-Kühlsystem 70 zur Verbrennungsauskleidung 41 geleitet wird (S1: ein Heißteil-Kühlschritt), und gleichzeitig der Turbinenrotor 51 als Folge dessen gekühlt wird, dass die Kühlluft vom Rotor-Kühlsystem 80 zum Turbinenrotor 51 geleitet wird (S2: ein erster Rotor-Kühlschritt).
  • Die Hauptsteuereinheit 101 weist die Kraftstoffsteuereinheit 102 an, die Kraftstoffzufuhr durch den Ladebefehl oder dergleichen von außen zu unterbrechen, und meldet der Ventilregeleinheit 105 gleichzeitig, dass die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wurde. Nach Erhalt dieser Anweisung, übermittelt die Kraftstoffsteuereinheit 102 ein Signal, das den Ventilhub an das Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 als Null angibt. Insbesondere weist die Kraftstoffsteuereinheit 102 das Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 an, das Ventil zu schließen. Folglich wird das Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 35 geschlossen und somit wird die Versorgung des Kraftstoffs in die Mehrzahl von Düsen 32 der Kraftstoffversorgungseinheit 31 unterbrochen.
  • Ferner, nach Erhalt der Meldung von der Hauptsteuereinheit 101, die angibt, dass die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wurde, weist die Ventilsteuereinheit 105 das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 an, zu schließen, und gleichzeitig weist sie das Verbindungsregelventil 98 an, zu öffnen. Folglich werden das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 geschlossen und das Verbindungsregelventil 98 wird geöffnet. Folglich wird ein Teil der Luft im Zwischengehäuse 16 entnommen, dann bewirkt, dass sie in den Kühler A 76 durch die Gehäuse-zu-Kühler A-Leitung 72 des Heißteil-Kühlsystems 70 strömt und im Kühler A 76 gekühlt wird. Die Luft, die gekühlt wurde, strömt durch die kühlere A-zu-Kompressor-Leitung 73 als Kühlluft in den Zusatzkompressor 77 und wird im Zusatzkompressor 77 mit Druck beaufschlagt. Diese Kühlluft strömt durch einen Teil der Kompressor-zu-Gehäuse-Leitung 74 und der Verbindungsleitung 91 des Verbindungssystems 90 in den Trägheitsfilter 87 des Rotor-Kühlsystems 80, und Fremdstoffe werden im Trägheitsfilter 87 entfernt. Die Kühlluft strömt durch die Filter-zu-Gehäuse-Leitung 84 und die im-Gehäuse B-Leitung 85 des Rotorkühlsystems 80 in den Kühlluft-Strömungskanal 52p, der in der Rotorwelle 52 des Turbinenrotors 51 gebildet wird. Die Kühlluft tauscht Wärme mit der Rotorwelle 52 aus, um die Rotorwelle 52 beim Durchströmen durch den Kühlluft-Strömungskanal 52p der Rotorwelle 52 zu kühlen. Ferner strömt die Kühlluft in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 durch den Kühlluft-Strömungskanal 53p, der in jeder der Mehrzahl von Schaufeln 53a des Turbinenrotors 51 gebildet wird.
  • In einem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, wird kein Verbrennungsgas G erzeugt und der Kompressorrotor 21 und der Turbinenrotor 51 drehen sich nicht wirklich, ein Druck im Zwischengehäuse 16 und ein Druck im Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 sind im Wesentlich gleich wie der atmosphärische Druck. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform, im Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, ein Teil der Druckluft vom Inneren des Zwischengehäuses 16 entnommen, durch den Zusatzkompressor 77 mit Druck beaufschlagt, und dann zum Turbinenrotor 51 geleitet, um den Turbinenrotor 51 zu kühlen (S3: ein zweiter Rotor-Kühlschritt).
  • Wie oben beschrieben, wird in dem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wird, die Kühlluft, die durch den Zusatzkompressor 77 des Heißteil-Kühlsystems 70 unter Druck gesetzt wird, nicht zum Kühlluftverteiler 46 der Brennkammer 30 geleitet, da das Heißteil-Kühlregelventil 78 geschlossen ist. Wenn insbesondere die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wird, wird der Heißteil-Kühlschritt (S1) beendet. Wie ferner oben beschrieben, strömt die Luft im Zwischengehäuse 16, im Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, da das Rotor-Kühlregelventil 88 geschlossen ist, nicht in den Kühler B 86 durch die Gehäuse-zu-Kühler B-Leitung 82 des Rotor-Kühlsystems 80. Wenn insbesondere die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, wird der erste Rotor-Kühlschritt (S2) ebenfalls beendet.
  • Wie in 7 beschrieben, wenn insbesondere die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, werden der Heißteil-Kühlschritt (S1) und der erste Rotor-Kühlschritt (S2) beendet, während andererseits der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) gestartet wird.
  • In dem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist und das Verbrennungsgas G nicht erzeugt wird, fällt die Temperatur des Turbinenrotors 51, der im Turbinengehäuse 55 angeordnet ist, langsamer als jene des Turbinengehäuses 55, das der Außenluft ausgesetzt ist. Nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 51 daher unterbrochen ist, ist der Wert der Verringerung der thermischen Ausdehnung, pro Zeiteinheit, des Turbinenrotors 51 geringer als der Wert der Verringerung der thermischen Ausdehnung, pro Zeiteinheit, des Turbinengehäuses 55. Folglich wird, nachdem die Kraftstoffzufuhr zum Turbinenrotor 51 unterbrochen wird, ein Spitzenabstandsraum C zeitweise verringert, wobei der Spitzenabstandsraum C ein Freiraum zwischen dem Außenende der Schaufel 53a des Turbinenrotors 51 in der Radialrichtung und der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses 55 ist, nämlich die Innenumfangsfläche des Ringsegments 55b. Wie oben beschrieben, wird, wenn die Gasturbine 10 mit dem verringerten Spitzenabstandsraum C gestartet wird, die Position des Außenendes, in der Radialrichtung, der Schaufel 53a aufgrund der Fliehkraft, die auf den Turbinenrotor 51 wirkt, zur Außenseite in radialer Richtung verschoben, was wiederum dazu führen kann, dass die Schaufel 53a des Turbinenrotors 51 mit der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses 55 in Berührung kommen kann.
  • Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform sogar in einem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist und das Verbrennungsgas G nicht erzeugt wird, die Luft, die vom Zwischengehäuse 16 entnommen wird, durch den Zusatzkompressor 77 des Heißteil-Kühlsystems 70 unter Druck gesetzt, und diese Luft wird zum Inneren des Turbinenrotors 51 geleitet, damit der Turbinenrotor 51 gekühlt wird.
  • Im Übrigen, wenn ein vorher festgelegter notwendiger Kühlzeitraum abläuft, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, kühlen der Turbinenrotor 51 und das Turbinengehäuse 55 ausreichend ab, und ein Temperaturunterschied zwischen dem Turbinenrotor 51 und dem Turbinengehäuse 55 verschwindet beinahe. Wenn folglich der vorher festgelegte notwendige Kühlzeitraum abläuft, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, wird der Spitzenabstandsraum C größer als der Spitzenabstandsraum C, der in dem Fall erhalten wird, wenn der Turbinenrotor 51 während des notwendigen Kühlzeitraums nicht gekühlt wird, und das Risiko, dass die Schaufel 53a des Turbinenrotors 51 mit der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses 55 in Berührung kommt wird daher eliminiert.
  • Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform, während des vorher festgelegten notwendigen Kühlzeitraums, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, die Luft, die vom Zwischengehäuse 16 entnommen wurde, zum Inneren des Turbinenrotors 51 geleitet, um dadurch den Turbinenrotor 51 zu kühlen. Folglich, wie in 7 dargestellt, kann sogar wenn die Gasturbine 10 während des notwendigen Kühlzeitraums gestartet wird und die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 wieder aufgenommen wird, nämlich, sogar dann, wenn die Gasturbine 10 warm gestartet wird, die Berührung zwischen der Schaufel 53a des Turbinenrotors 51 und die Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses 55 verhindert werden.
  • Wie in 7 dargestellt, wird, wenn die Gasturbine 10 während des notwendigen Kühlzeitraums T gestartet wird und die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 wiederaufgenommen wird, der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) beendet, und der erste Rotor-Kühlschritt (S2) und ein Heißteil-Kühlschritt (S1) werden wiederaufgenommen. Wenn insbesondere die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 wieder in Entsprechung mit den Anweisungen von der Ventilsteuereinheit 105 aufgenommen wird, werden das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 geöffnet und das Verbindungsregelventil 98 wird geschlossen.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der notwendige Kühlzeitraum T ferner abläuft, ohne dass die Gasturbine 10 während des notwendigen Kühlzeitraums T gestartet wird, meldet die Hauptsteuereinheit 101 der Kompressorsteuereinheit 104, dass der notwendige Kühlzeitraum T abgelaufen ist. Nach Erhalt der Meldung stoppt die Kompressorsteuereinheit 104 den Zusatzkompressor 77. Wenn folglich der notwendige Kühlzeitraum T abläuft, ohne dass die Gasturbine 10 während des notwendigen Kühlzeitraums T gestartet wird, wird der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) ebenfalls beendet.
  • Wie oben beschrieben, kann, in der vorliegenden Ausführungsform, da der Turbinenrotor 51 während des notwendigen Kühlzeitraums T gekühlt wird, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, auch dann, wenn die Gasturbine 10 warm gestartet wird, nämlich wenn die Gasturbine 10 während des notwendigen Kühlzeitraums T gestartet wird, die Berührung zwischen der Schaufel 53a des Turbinenrotors 51 und der Innenumfangsfläche des Turbinengehäuses 55 verhindert werden. Folglich kann in der vorliegenden Ausführungsform der Spitzenabstandsraum C, der bei einem Dauerbetrieb erhalten wird, weiter verringert werden und die Effizienz der Gasturbine 10 kann daher verbessert werden.
  • Vorausgesetzt, dass das Heißteil-Kühlsystem 70 und das Rotor-Kühlsystem 80 bereits in der Gasturbine 10 vorgesehen sind, kann die Kühlvorrichtung 60 der vorliegenden Ausführungsform durch die Neuinstallation des Verbindungssystems 90 gebildet werden. Daher kann die Kühlung des Turbinenrotors 51 in einem Zustand ausgeführt werden, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist. Folglich können in der vorliegenden Ausführungsform Installationskosten verglichen mit einem Fall, in dem eine Vorrichtung zur Kühlung des Turbinenrotors 51, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, separat vorgesehen wird, verringert werden.
  • Erstes abgeändertes Beispiel
  • Ein erstes abgeändertes Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform der Gasturbineninstallation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
  • Eine Gasturbineninstallation des vorliegenden abgeänderten Beispiels ist eine Gasturbineninstallation, die durch die Änderung eines Teils der Kühlvorrichtung 60 in der Gasturbineninstallation der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten wird.
  • Ein Heißteil-Kühlsystem 70a in einer Kühlvorrichtung 60a des vorliegenden, abgeänderten Beispiels ist ein Heißteil-Kühlsystem, das durch Hinzufügen einer Lufteinlassleitung 61, die atmosphärische Luft aufnimmt, eines Filters 62, der Fremdstoffe aus der atmosphärischen Luft, die durch die Lufteinlassleitung 61 strömt, entfernt, und eines Lufteinlassregelventils 68, das an der Lufteinlassleitung 61 angeordnet ist, zum Heißteil-Kühlsystem 70 des oben beschriebenen Aufbaus erhalten wird.
  • Ein Ende der Lufteinlassleitung 61 ist für die atmosphärische Luft offen, und das andere Ende davon ist mit der Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73 verbunden. Der Filter 62 ist an der Lufteinlassleitung 61 vorgesehen. Ferner ist das Lufteinlassregelventil 68 an der Lufteinlassleitung 61 an einer Position zwischen dem Filter 62 und einer Verbindungsposition der Lufteinlassleitung 61 mit der Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73 vorgesehen. Das Lufteinlassregelventil 68 wird von der Ventilsteuereinheit 105 der Steuervorrichtung 100 gesteuert.
  • Im vorliegenden abgeänderten Beispiel weist die Ventilsteuereinheit 105, während der Kraftstoff zur Gasturbine 10 gespeist wird, das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 an, zu öffnen, und weist das Verbindungsregelventil 98 gleichzeitig wie in der oben beschriebenen Ausführungsform an, zu schließen. Weiter weist die Ventilsteuereinheit 105 im vorliegenden modifizierten Beispiel das Lufteinlassregelventil 68 an, zu schließen. Folglich werden das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 geöffnet und das Verbindungsregelventil 98 und das Lufteinlass-Steuerventil 68 sind geschlossen. Während der Kraftstoff folglich zur Gasturbine 10 auf dieselbe Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform geleitet wird, wird die Druckluft innerhalb des Zwischengehäuses 16 durch das Heißteil-Kühlsystem 70a entnommen, und nachdem sie weiter gekühlt wurde, wird diese Druckluft als Kühlluft zur Verbrennungsauskleidung 41 geleitet. Ferner wird die Druckluft innerhalb des Zwischengehäuses 16 durch das Rotor-Kühlsystem 80 entnommen und nachdem sie weiter gekühlt wurde, wird diese Druckluft zum Turbinenrotor 51 als die Kühlluft geleitet. Insbesondere werden im vorliegenden, abgeänderten Beispiel, während der Kraftstoff zur Gasturbine 10 geleitet wird, der Heißteil-Kühlschritt (S1) und der erste Rotor-Kühlschritt (S2) ebenfalls auf dieselbe Weise, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, ausgeführt.
  • Im vorliegenden abgeänderten Beispiel weist die Ventilsteuereinheit 105, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 ferner an, zu schließen, und weist das Verbindungsregelventil 98 gleichzeitig wie in der oben beschriebenen Ausführungsform an, zu öffnen. Weiters weist die Ventilsteuereinheit 105 in der vorliegenden Ausführungsform das Lufteinlassregelventil 68 an, zu öffnen. Folglich werden das Heißteil-Kühlregelventil 78 und das Rotor-Kühlregelventil 88 geschlossen und das Verbindungsregelventil 98 und das Lufteinlassregelventil 68 werden geöffnet. Folglich wird im vorliegenden, abgeänderten Beispiel die Außenluft in den Zusatzkompressor 77 als die Kühlluft durch den Filter 62 und die Lufteinlassleitung 61 aufgenommen und unter Druck gesetzt. Danach wird die vom Zusatzkompressor 77 unter Druck gesetzte Kühlluft auf dieselbe Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform durch die Verbindungsleitung 91 des Verbindungssystems 90 und den Trägheitsfilter 87, die Filter-zu-Gehäuse-Leitung 84 und die im-Gehäuse B-Leitung 85 des Rotorkühlsystems 80 zum Turbinenrotor 51 geleitet.
  • Sogar nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, ist die Temperatur der Außenluft im Wesentlichen geringer als die Temperatur der Luft im Zwischengehäuse 16. Sogar dann, wenn die Außenluft in das Heißteil-Kühlsystem 70a aufgenommen wird, während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, kann der Turbinenrotor 51 daher gekühlt werden.
  • Wie oben beschrieben wird im vorliegenden abgeänderten Beispiel der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) umgesetzt, indem die Außenluft im Heißteil-Kühlsystem 70a aufgenommen wird und die Außenluft als die Kühlluft zum Turbinenrotor 51 geleitet wird.
  • Wenn der Kühler A 76 des Heißteil-Kühlsystems 70a beispielsweise konfiguriert ist, um die Luft im Zwischengehäuse 16 nicht kühlen zu können, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, kann die Kühlung des Turbinenrotors 51 ausgeführt werden, in einem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 gestoppt wurde, wobei die Außenluft als ein Kühlmittel für den Turbinenrotor 51, wie im vorliegenden, abgeänderten Beispiel, aufgenommen wird.
  • Beachten Sie, dass im vorliegenden abgeänderten Beispiel ein zweites Lufteinlassregelventil ferner in der Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73 an einer Position zwischen dem Kühler A 76 und einer Verbindungsposition der Kühler A-zu-Kompressor-Leitung 73 mit der Lufteinlassleitung 61 oder in der Gehäuse-zu-Kühler A-Leitung 72 vorgesehen ist. Das zweite Lufteinlassregelventil wird geöffnet, wenn das Lufteinlassregelventil 68, das an der Lufteinlassleitung 61 vorgesehen ist, nämlich das erste Lufteinlassregelventil 68, geschlossen wird, und geschlossen, wenn das erste Lufteinlassregelventil 68 offen ist. Auf diese Weise wird durch das Bereitstellen des zweiten Lufteinlassregelventils dem Zusatzkompressor 77 ermöglicht, die Außenluft ausschließlich durch die Lufteinlassleitung 61 im zweiten Rotor-Kühlschritt (S3) aufzunehmen. Alternativ dazu kann ein Dreiwegeventil anstatt des ersten Lufteinlassregelventils 68 und des zweiten Lufteinlassregelventils vorgesehen werden.
  • Zweites abgeändertes Beispiel
  • Ein zweites abgeändertes Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform der Gasturbineninstallation wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Die Heißteil-Kühlsysteme der oben beschriebenen Ausführungsform und dem ersten abgeänderten Beispiel sind konfiguriert, um die Verbrennungsauskleidung 41 unter den Heißteilen der Gasturbine 10 zu kühlen. Aber das Heißteil-Kühlsystem kann konfiguriert sein, um andere Heißteile zu kühlen.
  • Wie in 9 dargestellt, kann beispielsweise ein Heißteil-Kühlsystem 70b einer Kühlvorrichtung 60b konfiguriert sein, um die Mehrzahl von Flügeln 56a zu kühlen. In diesem Fall ist eine Heißteil-Kühlleitung 71b des Heißteil-Kühlsystems 70b mit der Mehrzahl von Flügeln 56a der Turbine 50 verbunden. Ein Kühlluft-Strömungskanal 56p, durch den die Kühlluft strömt, wird im Flügel 56a gebildet. Die Heißteil-Kühlleitung 71b ist mit dem Kühlluft-Strömungskanal 56p verbunden. Der Kühlluft-Strömungskanal 56a ist an der Fläche des Flügels 56a offen. Insbesondere steht der Kühlluft-Strömungskanal 56p, der im Flügel 56a gebildet ist, mit dem Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 in Verbindung. Daher kann im vorliegenden, abgeänderten Beispiel der Flügel 56a, der ein Heißteil ist, gekühlt werden.
  • Beachten Sie, dass im vorliegenden, abgeänderten Beispiel ein Verfahren zur Verwendung von Dampf oder dergleichen für das Kühlen der Verbrennungsauskleidung 41 berücksichtigt werden kann. Ferner wird im vorliegenden, abgeänderten Beispiel die Kühlluft in den Verbrennungsgas-Strömungskanal 59 abgeleitet, aber anstatt dessen kann die Kühlluft gesammelt werden.
  • Ferner kann das Heißteil-Kühlsystem konfiguriert sein, um die Ringsegmente 55b, die in 2 dargestellt sind, zu kühlen. Ferner kann das Heißteil-Kühlsystem konfiguriert sein, um eine Mehrzahl von Typen der Heißteile unter verschiedenen Typen von Heißteilen zu kühlen.
  • Anderes, abgeändertes Beispiel
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform und den abgeänderten Beispielen werden sofort, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wird, der Heißteil-Kühlschritt (S1) und der erste Rotor-Kühlschritt (S2) gestoppt, und gleichzeitig wird der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) ausgeführt. Aber wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wird, nachdem der Heißteil-Kühlschritt (S1) und der erste Rotor-Kühlschritt (S2) entsprechend gestoppt werden, kann der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) nach einem Zeitintervall ausgeführt werden.
  • Ferner wird in der oben beschriebenen Ausführungsform und den abgeänderten Beispielen, nachdem die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen wurde, wenn die Gasturbine 10 nicht während des notwendigen Kühlzeitraums T gestartet wird, der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) fortlaufend ausgeführt. Allerdings kann der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) während des notwendigen Kühlzeitraums T zeitweise ausgeführt werden. Ferner darf, während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine 10 unterbrochen ist, der zweite Rotor-Kühlschritt (S3) nur ausgeführt werden, wenn die Ausführung eines warmen Neustarts geplant ist.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann ein Spitzenabstandsraum beim Start der Gasturbine gesichert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gasturbine
    11
    Gasturbinenrotor
    15
    Gasturbinengehäuse
    16
    Zwischengehäuse (oder Gehäuse)
    20
    Kompressor
    21
    Kompressorrotor
    25
    Kompressorgehäuse
    30
    Brennkammer
    31
    Kraftstoffversorgungseinheit
    41
    Verbrennungsauskleidung (Übergangsstück oder Heißteil)
    43
    Kühlluft-Strömungskanal
    46
    Kühlluftverteiler
    50
    Turbine
    51
    Turbinenrotor
    52
    Rotorwelle
    52p
    Kühlluft-Strömungskanal
    53
    Schaufelstufe
    53a
    Schaufel
    53p
    Kühlluft-Strömungskanal
    55
    Turbinengehäuse
    55a
    Turbinengehäuse-Hauptkörper
    55b
    Ringsegment
    56
    Flügelstufe
    56a
    Flügel
    56p
    Kühlluft-Strömungskanal
    60, 60a, 60b
    Kühlvorrichtung
    61
    Lufteinlassleitung
    62
    Filter
    68
    Lufteinlassregelventil (erstes Lufteinlassregelventil)
    70, 70a, 70b
    Heißteil-Kühlsystem
    71, 71b,
    Heißteil-Kühlleitung
    76
    Kühler A
    77
    Zusatzkompressor (oder einfach Kompressor)
    78
    Heißteil-Kühlregelventil
    80
    Rotor-Kühlsystem
    81
    Rotor-Kühlleitung
    86
    Kühler B
    87
    Trägheitsfilter
    88
    Rotor-Kühlregelventil
    90
    Verbindungssystem
    91
    Verbindungsleitung
    98
    Verbindungsregelventil
    100
    Steuervorrichtung
    101
    Hauptsteuereinheit
    102
    Kraftstoffsteuereinheit
    104
    Kompressorsteuereinheit
    105
    Ventilsteuereinheit

Claims (13)

  1. Kühlvorrichtung, umfassend: ein Heißteil-Kühlsystem, das einen Kompressor umfasst, der unabhängig von einer Gasturbine betrieben werden kann, wobei das Heißteil-Kühlsystem konfiguriert ist, um Luft in einem Gehäuse der Gasturbine vom Gehäuse zu entnehmen, um die Luft mit dem Kompressor unter Druck zu setzen und die Luft zu einem Heißteil, das einen Teil der Gasturbine bildet und mit dem Verbrennungsgas in Berührung kommt, zu leiten; ein Rotor-Kühlsystem, das konfiguriert ist, um die Luft im Gehäuse vom Gehäuse zu entnehmen und die Luft zu einem Rotor der Gasturbine zu leiten; und ein Verbindungssystem, das konfiguriert ist, um die vom Kompressor unter Druck gesetzte Luft zum Rotor-Kühlsystem zu leiten, während eine Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist.
  2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Heißteil-Kühlsystem den Kompressor und eine Heißteil-Kühlleitung umfasst, die mit dem Kompressor bereitgestellt wird und die Luft innerhalb des Gehäuses vom Gehäuse entnimmt und die Luft zum Heißteilleitet, und das Verbindungssystem Folgendes umfasst: eine Verbindungsleitung, die mit der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Heißteilals an einer Position, an der der Kompressor angeordnet ist, verbunden ist und die die durch den Kompressor unter Druck gesetzte Luft zum Rotor-Kühlsystem leitet; ein Verbindungsregelventil, das an der Verbindungsleitung vorgesehen ist; und eine Steuervorrichtung, die das Verbindungsregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine schließt und das Verbindungsregelventil öffnet, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Heißteil-Kühlsystem ein Heißteil-Kühlregelventil umfasst, das an der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Heißteilals an einer Position, an der die Verbindungsleitung mit der Heißteil-Kühlleitung verbunden ist, angeordnet ist; und die Steuervorrichtung das Heißteil-Kühlregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine öffnet und das Heißteil-Kühlregelventil schließt, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Rotor-Kühlsystem Folgendes umfasst: eine Rotor-Kühlleitung, die die Luft im Gehäuse vom Gehäuse entnimmt und die Luft zum Rotor der Gasturbine leitet; und ein Rotor-Kühlregelventil, das an der Rotor-Kühlleitung angeordnet ist, wobei die Verbindungsleitung mit der Rotor-Kühlleitung an einer Position näher am Rotor als an einer Position, an der das Rotor-Kühlregelventil angeordnet ist, verbunden ist, und die Steuervorrichtung das Rotor-Kühlregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine öffnet und das Rotor-Kühlregelventil schließt, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuervorrichtung bewirkt, dass der Kompressor zumindest zeitweise während eines notwendigen Kühlzeitraums, der startet, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen wird, und zu einer vorher festgelegten Zeit endet, angetrieben wird, und wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine während des notwendigen Kühlzeitraums nicht wieder aufgenommen wird, bewirkt, dass der Kompressor nach Ablauf des notwendigen Kühlzeitraums stoppt.
  6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Heißteil-Kühlsystem Folgendes umfasst: eine Lufteinlassleitung, die mit der Heißteil-Kühlleitung an einer Position näher am Gehäuse als an der Position, an der der Kompressor angeordnet ist, verbunden ist und die atmosphärische Luft aufnimmt; einen Filter, der Fremdstoffe aus der atmosphärischen Luft, die durch die Lufteinlassleitung strömt, entfernt; und ein Lufteinlassregelventil, das an der Lufteinlassleitung an einer Position näher an einer Verbindungsposition der Lufteinlassleitung mit der Heißteil-Kühlleitung als der Filter angeordnet ist, und wobei die Steuervorrichtung das Lufteinlassregelventil während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine schließt und das Lufteinlassregelventil öffnet, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist.
  7. Gasturbineninstallation, umfassend: die Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, und die Gasturbine.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Kühlvorrichtung, umfassend ein Heißteil-Kühlsystem, das einen Kompressor, der unabhängig von einer Gasturbine betrieben werden kann, und das Luft in einem Gehäuse der Gasturbine vom Gehäuse entnimmt, um die Luft mit dem Kompressor unter Druck zu setzen und die Luft zu einem Heißteil, das einen Teil der Gasturbine bildet und mit Verbrennungsgas in Berührung kommt, zu leiten, und ein Rotor-Kühlsystem umfasst, das die Luft im Gehäuse vom Gehäuse entnimmt und die Luft einem Rotor der Gasturbine zuführt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen Heißteil-Kühlschritt zum Kühlen des Heißteil, indem der Kompressor während einer Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine angetrieben wird und indem Luft vom Heißteil-Kühlsystem zum Heißteilgeleitet wird; einen ersten Rotor-Kühlschritt zum Kühlen des Rotors, indem während der Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine Luft vom Rotor-Kühlsystem zum Rotor geleitet wird; und einen zweiten Rotor-Kühlschritt zum Kühlen des Rotors, indem der Kompressor, während die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen ist, angetrieben wird und durch den Kompressor unter Druck gesetzte Luft über das Rotor-Kühlsystem zum Rotor geleitet wird.
  9. Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, wobei im zweiten Rotor-Kühlschritt die durch den Kompressor unter Druck gesetzte Luft vorangetrieben wird, um in das Rotor-Kühlsystem zu strömen, und verhindert wird, dass die durch den Kompressor unter Druck gesetzte Luft in das Heißteil strömt.
  10. Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei im zweiten Rotor-Kühlschritt verhindert wird, dass die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird und in das Rotor-Kühlsystem strömt, in Richtung des Gehäuses im Rotor-Kühlsystem strömt, und sie vorangetrieben wird, um in Richtung des Rotors im Rotor-Kühlsystem zu strömen.
  11. Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei im Heißteil-Kühlschritt verhindert wird, dass die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, in das Rotor-Kühlsystem strömt, und die Luft, die durch den Kompressor unter Druck gesetzt wird, vorangetrieben wird, so dass sie in das Heißteil strömt.
  12. Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der zweite Rotor-Kühlschritt ausgeführt wird, indem der Kompressor zumindest zeitweise während eines notwendigen Kühlzeitraums, der startet, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine unterbrochen wird, und an einer vorher festgelegten Zeit endet, angetrieben wird, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine während des notwendigen Kühlzeitraums wiederaufgenommen wird, der Heißteil-Kühlschritt und der erste Rotor-Kühlschritt ausgeführt werden, nachdem der zweite Rotor-Kühlschritt beendet wurde, und wenn die Kraftstoffzufuhr zur Gasturbine nicht während des notwendigen Kühlzeitraums wiederaufgenommen wird, der zweite Rotor-Kühlschritt beendet wird, indem der Kompressor nach Ablauf des notwendigen Kühlzeitraums gestoppt wird.
  13. Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei im zweiten Rotor-Kühlschritt atmosphärische Luft durch den Kompressor im Heißteil-Kühlsystem aufgenommen wird und die atmosphärische Luft über das Rotor-Kühlsystem zum Rotor geleitet wird.
DE112015002403.4T 2014-05-22 2015-05-20 Kühlvorrichtung, Gasturbineninstallation mit selbiger und Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung Pending DE112015002403T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014106265A JP6245757B2 (ja) 2014-05-22 2014-05-22 冷却装置、これを備えているガスタービン設備、冷却装置の運転方法
JP2014-106265 2014-05-22
PCT/JP2015/064461 WO2015178418A1 (ja) 2014-05-22 2015-05-20 冷却装置、これを備えているガスタービン設備、冷却装置の運転方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112015002403T5 true DE112015002403T5 (de) 2017-02-23

Family

ID=54554084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112015002403.4T Pending DE112015002403T5 (de) 2014-05-22 2015-05-20 Kühlvorrichtung, Gasturbineninstallation mit selbiger und Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10358923B2 (de)
JP (1) JP6245757B2 (de)
KR (1) KR101854067B1 (de)
CN (1) CN106211787B (de)
DE (1) DE112015002403T5 (de)
WO (1) WO2015178418A1 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106164444A (zh) * 2014-04-25 2016-11-23 三菱日立电力系统株式会社 燃气涡轮机燃烧器和具备该燃烧器的燃气涡轮机
JP6700776B2 (ja) * 2015-12-24 2020-05-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン冷却系統、これを備えるガスタービン設備、ガスタービン冷却系統の制御装置及び制御方法
JP6843513B2 (ja) * 2016-03-29 2021-03-17 三菱パワー株式会社 燃焼器、燃焼器の性能向上方法
JP6754595B2 (ja) * 2016-03-30 2020-09-16 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン
JP6799455B2 (ja) * 2016-12-16 2020-12-16 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジン
US11131252B2 (en) * 2017-09-29 2021-09-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for operating a gas turbine engine
US20190107059A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-11 United Technologies Corporation Cooled combustor configuration
US10718224B2 (en) * 2017-10-13 2020-07-21 General Electric Company AFT frame assembly for gas turbine transition piece
JP7193962B2 (ja) * 2018-09-26 2022-12-21 三菱重工業株式会社 燃焼器及びこれを備えたガスタービン
KR102172431B1 (ko) 2018-11-30 2020-10-30 한국생산기술연구원 고강도 티타늄 제작을 위한 철 함유 티타늄 분말 제조 방법
CN113841011B (zh) * 2019-05-24 2023-03-28 三菱重工业株式会社 尾筒、燃烧器、燃气轮机及燃气轮机设备
JP7349320B2 (ja) * 2019-10-25 2023-09-22 三菱重工業株式会社 ガスタービン装置及びその製造方法並びにガスタービン装置の運転方法
US11480337B2 (en) 2019-11-26 2022-10-25 Collins Engine Nozzles, Inc. Fuel injection for integral combustor and turbine vane
US20230175439A1 (en) * 2020-07-20 2023-06-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Transition piece, combustor provided therewith, gas turbine, and gas turbine equipment
CN115183272B (zh) * 2022-06-02 2023-09-19 中国航发四川燃气涡轮研究院 拓宽温升范围的多点喷射燃烧室

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2100491U (zh) * 1991-07-19 1992-04-01 颜孝华 燃气透平动叶片的冷却通道结构
JPH1150809A (ja) 1997-08-01 1999-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転体の伸び量調整装置
JP2004116485A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービンの冷却構造
JP2008038807A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Hitachi Ltd ガスタービン及びトランジションピース
JP2008082247A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
US8056345B2 (en) * 2007-06-13 2011-11-15 United Technologies Corporation Hybrid cooling of a gas turbine engine
US20090060714A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 General Electric Company Multi-part cast turbine engine component having an internal cooling channel and method of forming a multi-part cast turbine engine component
JP5297114B2 (ja) * 2008-08-06 2013-09-25 三菱重工業株式会社 ガスタービン
JP5185763B2 (ja) * 2008-10-08 2013-04-17 三菱重工業株式会社 ガスタービン及びその停止時運転方法
EP2708720B1 (de) * 2008-10-08 2018-02-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gasturbine und Betriebsverfahren dafür
JP5653705B2 (ja) * 2010-09-30 2015-01-14 三菱重工業株式会社 回収式空気冷却ガスタービン燃焼器冷却構造
EP2508733A1 (de) * 2011-04-07 2012-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine mit einer gekühlten Turbinenstufe und Verfahren zum Kühlen der Turbinenstufe
JP5863755B2 (ja) * 2013-11-27 2016-02-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン及びその定格時運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015222022A (ja) 2015-12-10
KR101854067B1 (ko) 2018-05-02
CN106211787B (zh) 2018-07-24
KR20160134848A (ko) 2016-11-23
CN106211787A (zh) 2016-12-07
JP6245757B2 (ja) 2017-12-13
US10358923B2 (en) 2019-07-23
US20170138201A1 (en) 2017-05-18
WO2015178418A1 (ja) 2015-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015002403T5 (de) Kühlvorrichtung, Gasturbineninstallation mit selbiger und Verfahren zum Betreiben der Kühlvorrichtung
DE602004000527T2 (de) Verfahren zur Kühlung von heissen Turbinenbauteilen mittels eines teilweise in einem externen Wärmetauscher gekühlten Luftstromes und so gekühltes Turbinentriebwerk
DE2542765C2 (de) Infrarotstrahlungsunterdrückungseinrichtung für ein Flugzeug-Gasturbinentriebwerk
DE102005060961B4 (de) Gasturbine
DE60313392T2 (de) Gasturbine
DE112014004335B4 (de) Gasturbine, Gasturbinen-Steuergerät und Gasturbinen-Betriebsverfahren
EP1084327B1 (de) Gasturbine sowie verfahren zur kühlung einer turbinenstufe
DE3424229A1 (de) Kuehlluftstroemungs-modulationseinrichtung fuer eine gasturbine
DE602005001528T2 (de) Gasturbinentriebwerk
EP1162355B1 (de) Verfahren zum Kühlen einer Gasturbinenanlage und entsprechende Gasturbinenanlage
DE102009043891A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Kühlung einer Gasturbine
DE112016000551T5 (de) Kühlsystem für eine gasturbine, damit versehene gasturbinenausstattung und teile-kühlverfahren für eine gasturbine
DE102007001459A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau einer Turbinendüsenanordnung
EP2340397B1 (de) Brennereinsatz für eine gasturbinenbrennkammer und gasturbine
DE112015002664B4 (de) Gasturbine
DE4106752A1 (de) Vorrichtung zum liefern von abzapfluft aus einem flugzeuggasturbinentriebwerk
DE102009044585A1 (de) Verfahren, Vorrichtung und Systeme bezüglich der Umfangsausrichtung von Turbinenschaufelblättern in Bezug auf Brennkammerrohre und den Kühlluftstrom durch den Turbinenheissgasströmungsweg
DE102016002701A1 (de) Turboladerturbinenanordnung
DE112015002424B4 (de) Brennkammer-Austauschverfahren und Gasturbinenanlage
EP2119900A2 (de) Gasturbinentriebwerk mit einer Vorrichtung zur Ableitung von Turbinenluft in den Fanströmungskanal
DE102020116235A1 (de) Regulierung des Brennstoffs für eine Turbine
DE102019002712B4 (de) Gasturbinensystem
DE102011052244A1 (de) System und Verfahren zur Steuerung des Leckdampfs zu dem Sperrdampfsammler/-verteiler zur Verbesserung der Dampfturbinenleistung
DE102016002722A1 (de) Turboladerturbinendüse und Sicherheitsstruktur
DE102014114554A1 (de) Turbomaschinen-Brennkammer mit extern brennstoffversorgtem Spät-Mager-Einspritzsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD., JP

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, LTD., YOKOHAMA-SHI, KANAGAWA, JP

Owner name: MITSUBISHI POWER, LTD., JP

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, LTD., YOKOHAMA-SHI, KANAGAWA, JP

R082 Change of representative

Representative=s name: HENKEL & PARTNER MBB PATENTANWALTSKANZLEI, REC, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD., JP

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI POWER, LTD., YOKOHAMA, JP

R016 Response to examination communication